Lập trình gia công theo công nghệ cad/cam

chọn Þ Done. Nhập các thông tin theo yêu cầu để tạo ra NC Sequence. (a) (b) Hình 13: Hộp thoại để chọn NC Sequence (a) và định nghĩa dao (b) 1. Name: Gõ "Profile" để đặt tên cho NC Sequence Þ . 2. Comments: Gõ lời chú giải, ví dụ "Phay mat ngoai", xong bấm OK. 3. Tool: Định nghĩa thông số dao bằng cách điền các giá trị vào hộp thoại vừa xuất hiện như hình sau (hình 13-b). Chọn trang Geometry, gõ 4 vào ô Number of teech (số răng dao). chọn Apply. Quan sát sự thay đổi hình học của dao. Sau khi định nghĩa dao xong, chọn OK. 4. Parameters: Chọn Set trong Menu Manager để mở hộp thoại Param tree (hình 14). Xác định các thông số công nghệ và điền vào bảng của hộp thoại. ý nghĩa của các thông số như sau: CUT_FEED: Lượng chạy dao, nhập 360 (mm/ph) STEP_DEPTH: Chiều sâu một lớp cắt, nhập 5 (mm) PROF_STOCK_ALLOW: Lượng dư để lại theo Profile, thường là để gia công tinh. Nhập 0 (không để gia công tinh). CHK_SRF_STOCK_ALLOW: Lượng dư trên bề mặt kiểm soát va chạm. Nếu không đặt chế độ kiểm soát va chạm thì không nhập giá trị này. WALL_SCALLOP_HGT: Chiều sâu lớp cắt khi gia công khối (Volume Milling). Khi không dùng chế độ này, để giá trị mặc định (0). SPINDLE_SPEED: Tốc độ trục chính, nhập 1500 (vòng/ph). COOLANT_OPTION: Chế độ tưới trơn nguội, nhập OFF (không tưới). CLEAR_DIST: Khoảng cách an toàn (so với mặt phẳng an toàn). Hình 14: Hộp thoại nhập thông số công nghệ Sau khi nhập xong các thông số, chọn menu File Þ Save trong hộp thoại. Nhập tên file tham số, chọn OK. Sau đó chọn File => Exit để kết thúc nhập tham số. 5. Surfaces: Xác định bề mặt (Profile) gia công. Chọn Model Þ Done Þ Add, Surface, chọn chính xác các bề mặt cần gia công (hình 15). Sau khi chọn hết các cung của Profile, kết thúc bằng lệnh Done Þ Done/Return. Chọn các bề mặt hình thành Profile cần gia công Hình 3: Chọn các bề mặt gia công Để kiểm tra kết quả, chọn Play Path Þ Screen Play Mở hộp thoại PLAY PATH. Sau một lát chờ tính toán, ta sẽ nhìn thấy dao chạy và đường quỹ đạo dao được vẽ ra dưới dạng khung dây. Để mô phỏng dưới dạng Solid, chọn NC Check Þ Run. Trong hình 16 là kết quả Play Path và NC Check bước gia công Profile. Hình 16: Kết quả gia công Profile Nếu chấp nhận kết quả thì chọn Done/Return Þ Done Sequ để nhận NC Sequence vừa tạo và kết thúc. Phay hốc (Pocketing) Phay hốc dùng để phay tinh một hốc sau khi phay thô với Volume Milling hoặc phay tinh một hốc có sẵn. Bề mặt để phay hốc phải cho phép chạy dao liên tục. Bước này nhằm phay hốc chữ nhật trên đỉnh chi tiết như chỉ ra trong mô hình. Chọn Maching Þ NC Sequence Þ New Sequence Þ Machining Þ Poketing Þ Done. Từ Menu Manager, đánh chon các ô Name, Comments, Tool, Parameters, Surfaces. Cuối cùng chọn Done. 1. Name: Gõ tên bước "Pocketing". 2. Comments: Gõ chú giải "Phay hoc chu nhat" Þ OK. 3. Tool: Để định nghĩa dao mới, trong hộp thoại như hình 13-b, chọn menu File Þ New. Nhập thông số dao tương tự như dao trước, chỉ khác tên dao (Tool_ID) là 10FLAT, đường kính dao (Cutter_Diam) là 10, gõ 2 vào ô Number of teech (số răng dao), chọn Apply. Xong chọn OK để kết thúc định nghĩa dao. 4. Parameters: Chọn Set từ Menu Manager, hộp thoại Param Tree xuất hiện với danh mục các thông số cần nhập cho Pocketing (hình 17). Xác định các thông số công nghệ và điền vào bảng của hộp thoại. ý nghĩa của các thông thông số mới gặp như sau: BOTTOM_SCALLOP_HGT: Chiều sâu lớp cắt ở đáy khi gia công khối (Volume Milling). Hình 17: Hộp thoại nhập thông số phay hốc SCAN_TYPE: Kiểu cắt. Với phay hốc, có thể chọn các kiểu như hình 18. 1. TYPE_1: Cắt thẳng. Gặp đảo thì nhấc dao qua. 2. TYPE_SPIRAL: Cắt theo đường xoắn ốc. Gặp đảo thì chạy vòng quanh. 3. TYPE_2: Cắt thẳng. Gặp đảo thì chạy vòng quanh. 4. TYPE_3: Cắt liên tục theo từng vùng. Hết một vùng thì nhấc dao sang vùng khác. Gặp đảo thì chạy vòng quanh. 5. TYPE_ONE_DIR: Chỉ cắt theo 1 chiều. Đến cuối đường thì nhấc dao, chạy về phía đầu và cắt tiếp như đường trước. Hình 18: Các kiểu cắt 6. TYPE_1_CONNECT: Cắt một chiều. Hết một đường thì nhấc dao, chạy nhanh về phía đầu, khoan xuống và cắt tiếp phư cũ. Nếu có đường bên cạnh thì cắt nối để tránh va chạm. Khi phay hốc thường chọn 4 kiểu đầu, nghĩa là TYPE_1, TYPE_2 TYPE_3và TYPE_SPIRAL. Sau khi điền hết các thông số chọn menu File, Save trên hộp thoại, sau đó chọn File Þ Exit để ra ngoài. 5. Sufaces: Chọn các bề mặt hình thành hốc, gồm các thành và đáy. Xong, chọn Model Þ Done Þ Add, chú ý dùng Query Sel, xong chọn Done Sel Þ Done Þ Done Return. Để kiểm tra kết quả, chọn Play Path Þ Screen Play. Sau một lát chờ tính toán, ta sẽ nhìn thấy dao chạy và đường quỹ đạo dao được vẽ ra dưới dạng khung dây. Để mô phỏng dưới dạng Solid, chọn NC Check Þ Run. Trong hình 19 là kết quả Play Path và NC Check bước gia công Pocketing. Nếu chấp nhận kết quả thì chọn Done/Return Þ Done Sequ để nhận NC Sequence vừa tạo và kết thúc. Hình 19: Kết quả gia công Profile . Khoan các lỗ Æ10 (Holemaking) Bước này khoan 6 lỗ cùng đường kính Æ10. Trong Menu Manager chọn Machining Þ NC Sequence Þ New Sequence Þ Machining Þ Holemaking Þ Done Þ Drill Þ Standard Þ Done. Trong menu bên dưới, đánh dấu các ô Name, Comments, Tool, Parameters, và Holes, sau đó chọn Done. Chú thích: Với phương pháp Holemaking (tạo lỗ) có nhiều chu trình gia công khác nhau để chọn: + Drill (Khoan) - Standard (mặc định): Khoan thường. - Deep: Khoan sâu. - Break chip: Có bẻ phoi. - Web: tạo rãnh. - Back: Vát phía sau lỗ + Face (Khoả đáy): Có dừng dao để khoả đáy lỗ. + Bore (Doa): Doa tinh kích thước đường kính. + Countersink (Doa miệng): Vát miệng lỗ. + Tap (Taro): Taro ren trong lỗ - Fixed (Cứng): Phối hợp chính xác tốc độ trục chính và chạy dao để có bước ren chính xác. Máy CNC phải có khả năng định hướng trục chính. - Floating (Bơi): Cho phép hiệu chỉnh lượng chạy dao nhờ tham số FLOAT_TAP_FACTOR. + Ream (Khoét): Khoét tinh lỗ bằng dao khoét. + Custom: Cho phép tạo chu trình riêng cho máy cụ thể. Trong bài này, chọn chu trình khoan tiêu chuẩn Drill Þ Standard. Lần lượt nhập các thông tin sau: 1. Name: Gõ tên "Drill1". 2. Comments: Gõ chú giải, ví dụ "Khoan cac lo D10" Þ OK. 3. Tool: Nhập các thông số dao như trong hình 20. Từ menu File của hộp thoại chọn Done. 4. Parameters: Chọn Set trong Menu Manager, xuất hiện hộp thoại Param Tree cho khoan (Drilling) như trong hình 21. Hình 20: Nhập mũi khoan Hình 21: Thông số khoan Xác định các thông số công nghệ và điền vào bảng của hộp thoại. ý nghĩa của các thông thông số mới gặp như sau: BREAKOUT_DISTANCE: Khoảng chạy quá của mũi khoan, thường dùng khi khoan lỗ thông. SCAN_TYPE: Quy định thứ tự khoan các lỗ. Có một số lựa chọn sau (xem hình 22). 1. TYPE_1: Chạy theo chiều dương của trục Y và chạy đi chạy lại theo trục X (hình bên trái). 2. TYPE_SPIRAL: Vòng theo chiều kim đồng hồ (hình giữa). Hình 22: Các kiểu khoan 3. TYPE_ONE_DIR: Theo chiều tăng X, giảm Y (hình bên phải). 4. SHORTEST: Hệ thống tự xác định thứ tự khoan sao cho khoảng chạy không là ngắn nhất (mặc định). CLEAR_DIST: Điểm kết thúc chạy dao nhanh, bắt đầu chạy dao với tốc độ gia công. Giá trị mặc định là -1. CLEARANE_OFFSET: Điểm an toàn, bù thêm vào CLEAR_DIST. Nếu nhập giá trị mặc định (-), lấy điểm CLEAR_DIST. PULLOUT_DIST: Điểm dừng dao sau khi khoan. Giá trị mặc định (-), dùng chính điểm CLEAR_DIST. Xác định các thông số công nghệ và điền vào bảng của hộp thoại. ý nghĩa của các thông thông số mới gặp như sau: BOTTOM_SCALLOP_HGT: Chiều sâu lớp cắt ở đáy khi gia công khối (Volume Milling). Sau khi nhập các thông số công nghệ, trong hộp thoại chọn menu File Þ Exit và Done trong Menu Manager. 5. Hole set: Chọn lỗ để khoan. Pro/E cho phép khoan một tập hợp lỗ (Hole Set) trong một bước theo các phương pháp khác nhau như trong hộp thoại HoleSet (hình 23). Hình 23: Hộp thoại chọn lỗ Phần trên của hộp thoại (Hole Selection) cho 6 phương pháp chọn các lỗ khoan: 1. Axes: Cho phép chọn từng lỗ nhờ đường tâm. 2. Group: Chọn một nhóm lỗ đã được thiết lập từ trước. 3. Points: Trực tiếp chọn vị trí khoan nhờ điểm chuẩn (Datum Point) trên mô hình hoặc đọc toạ độ các điểm chuẩn từ bảng dữ liệu. 4. Diameters: Chọn các lỗ có cùng đường kính. 5. Surfaces: Chọn các lỗ cùng nằm trên một bề mặt. 6. Parameters: Chọn một lỗ theo thông số nào đó. Có thể phối hợp các phương pháp kể trên để chọn tập hợp lỗ. Riêng phương pháp chọn theo điểm không thể phối hợp với các phương pháp khác. Phần dưới của hộp thoại (Options) đưa ra các tuỳ chọn để xác định thông số tiếp theo của lỗ: 1. Depth: Xác định chiều sâu của lỗ. Sau khi chọn Depth, hộp thoại Hole Set Depth xuất hiện (hình 24). Có thể lựa chọn 1 trong 3 tiêu chí: - Blind: Chỉ điểm đầu và điểm cuối của lỗ khoan bằng cách nhập các giá trị Z hoặc chọn các bề mặt tương ứng. - Auto: Chiều sâu lỗ được xác định tự động theo kích thước thiết kế, Nếu có các lỗ trùng tâm nhau thì chiều sâu lớn nhất được chọn miễn là đường kính dao trùng với đường kính lỗ. Hình24 cho ví dụ về trường hợp vừa nêu. Hình 24: Hộp thoại xác định chiều sâu lỗ - Through All: Khoan thông tất cả các phôi hoặc các chi tiết được chọn. Có thể dùng Delect, Select All hoặc Unselect để chọn, thôi chọn các phôi hoặc chi tiết cần đưa vào tính chiều sâu lỗ. Mục Tool Depth cho phép tính chiều sâu lỗ theo Tip (đỉnh mũi khoan) hoặc Shoulder (phần thân) như minh hoạ trong hình 25. 2. Use Prev: Chọn tập hợp lỗ có trong bước trước đó và có thể thêm, bớt theo yêu cầu của bước mới. 3. Auto Chamfer: Nếu đánh dấu tuỳ chọn này thì các lỗ được tự động vát miệng. Kích thước vát tuỳ thuộc kích thước dao đang dùng. Hình 25: Tuỳ chọn chiều sâu Trong bài này, chọn Diameter Þ Chọn 10 trong hộp thoại Select Hole Diameter. Trong hộp thoại Hole Set Depth, chọn Auto và Tip Þ OK Þ OK. Để kiểm tra kết quả, chọn Play Path Þ Screen Play . Sau một lát chờ tính toán, ta sẽ nhìn thấy dao chạy và đường quỹ đạo dao được vẽ ra dưới dạng khung dây. Để mô phỏng dưới dạng Solid, chọn NC Check Þ Run. Trong hình 26 là đường chạy dao được hình thành. Nếu chấp nhận kết quả thì chọn Done/Return Þ Done Sequ để nhận NC Sequence vừa tạo và kết thúc. Hình 26: Thứ tự khoan các lỗ Æ10 Khoan lỗ Æ15 Trên chi tiết có 1 lỗ Æ15. Thủ tục lập trình khoan lỗ này tương tự như khoan các lỗ Æ10, chỉ khác trong hộp thoại Select Hole Diameter, chọn Diameter = 10. Đến đây, chúng ta đã thực hiện xong 4 bước của nguyên công Phay1. Để kiểm tra toàn bộ nguyên công, trong Menu Manager chọn CL Data Þ Ouput Þ Operation. Trong danh mục, chọn Phay1. Chọn công cụ xuất file: Play Path Þ Screen Play Þ Done sẽ nhận được quỹ đạo dao gia công. Để mô phỏng, chọn NC Check Þ Run. Kết quả gia công được thể hiện như trong hình 27. Hình 27: Mô phỏng gia công nguyên công Phay1 d. Ghi và sử dụng CL Data file Cho đến đây, các dữ liệu mới chỉ được lưu trữ trong file mô hình gia công. Cần phải xuất dữ liệu này ra CL Data file độc lập, để từ đó có thể tạo ra file dữ liệu điều khiển máy CNC (chương trình NC). Muốn tạo ra chương trình NC, phải có Post-Processor. Phần mềm Pro/E tiêu chuẩn chỉ có thể tạo ra CL Data File dưới dạng ngôn ngữ APT. 1. Xuất CL Data ra file Trong Menu Manager, chọn Manufacture Þ Machine Þ CL Data Þ Output Þ Select set => Creat Þ tên Operation hoặc tên NC Sequence. Mở menu CREAT SET chọn toàn bộ các nguyên công, rồi chọn Done Sel. Þ File. Trong menu Output Type, đánh dấu CL File và Interactive Þ Done. Trong hộp thoại Save As, chọn New File Þ (gõ tên file, ví dụ Bai1) Þ OK. Kết quả, nhận được file Bai1.NCL. 2. Đọc dữ liệu từ file Sau khi khởi động Pro/E, từ menu File Þ Open Þ Chọn tên file (Bai1.mfg) Þ Open. Mô hình gia công xuất hiện trên màn hình đồ hoạ. Từ Menu Manager, chọn CL data Þ Operaton Þ tên nguyên công (Phay1) Þ Display Þ Done. Sau một thời gian tính toán, quỹ đạo dao sẽ được vẽ trên mô hình gia công. Muốn chạy mô phỏng, chọn NC Check Þ Run. Ví dụ 2: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT LÒNG KHUÔN Qua bài này chúng ta sẽ làm quen với một nhiệm vụ phức tạp hơn, tạo bề mặt phức tạp (Free-Form Surface). Một số nội dung đã quen thuộc từ bài trước sẽ được trình bày ngắn gọn hơn. Nhiệm vụ của bài thực hành gồm Tạo mô hình gia công từ một phôi và một chi tiết chứa trong 2 file độc lập. Tạo nguyên công phay (Mill). Gia công thô lòng khuôn (Rough). Gia công tinh lòng khuôn (Finish). Ghi CL Data ra fìle và đọc dữ liệu từ file. File chứa mô hình chi tiết gia công có tên là Bai2.prt. Chi tiết (hình 28) là một nửa khuôn. Lòng khuôn được hình thành từ 4 mặt thẳng đứng, nhưng lại có các cung vê tròn cạnh và các vấu lồi. Kích thước bao ngoài của chi tiết là 100 ´ 60 ´ 30. Hình 28: Chi tiết (nửa khuôn) và phôi gia công a. Tạo mô hình gia công Lần này, chúng ta dùng kỹ thuật khác để tạo mô hình gia công: tạo phôi độc lập rồi dùng kỹ thuật lắp ráp để lắp phôi với chi tiết. Phương pháp này cho phép định hướng chi tiết theo phôi. 1. Tạo mô hình phôi Phôi cần tạo ra là khối hộp có kích thước 100 ´ 60 ´ 30, bằng kích thước bao ngoài của chi tiết (hình 28). Vào menu File Þ New Þ Part Þ gõ tên Bai2-W để tạo ra file Bai2-W.prt. Chú ý: - Định đơn vị đo chiều dài là mm. - Định hướng đáy phôi theo mặt chuẩn DTM2 (Top), cạnh dài DTM3 (Front), cạnh ngắn bên trái DTM1 (Left). 2. Lắp chi tiết vào phôi Chọn New từ menu File. Trong hộp thoại New, chọn Manufacture Þ NC Assembly như trong hình 29. Gõ vào tên file, ví dụ Bai2. Pro/E sẽ tạo ra file Bai2.Mfg trống, sẵn sàng nhận các thông tin hình học và công nghệ gia công. Trước hết nạp mô hình phôi gia công trong file Bai2-W.prt. Từ Menu Manager chọn MFG Model Þ Assemble Þ Workpeace. Trong danh sách file hiện ra, chọn Bai2-W.prt. Tiếp theo, nạp thông tin về chi tiết (REF.Model). Hình 29: Hộp thoại New, tạo file Từ Menu Manager chọn MFG Model Þ Assemble Þ Ref Model. Trong danh sách file hiện ra, chọn Bai2.prt. Ta được mô hình chi tiết lồng phôi như trong hình 30. Trong bước tiếp theo chúng ta sẽ hoạch định tiến trình công nghệ. Chi tiết này sẽ được gia công bằng 1 nguyên công. Hình 30: Mô hình lắp ráp (chi tiết lồng phôi) Đó là nguyên công phay, đặt tên là Mill, được thực hiện trên máy phay đứng CNC 3 trục. Nguyên công gồm 2 bước: 1. Phay thô lòng khuôn với NC Sequence đầu tiên lấy tên là Rough. 2. Phay tinh lòng khuôn với NC Sequence thứ hai Finish. 13. Gia công 1. Tạo nguyên công Trong bước này chúng ta phải chọn máy gia công, xác định toạ độ gốc phôi, mặt phẳng thoát dao. Quá trình gia công chỉ qua một nguyên công. Vì vậy chúng ta chỉ phải thực hiện bước này một lần. Trong Menu Manager chọn Machining Þ Operation. Mở hộp thoại Operation setup, trong hộp thoại này ta định nghĩa các số liệu sau: 1. Operation Name: Đặt tên nguyên công. Gõ Mill. 2. NC Machine: Chọn nút để mở hộp thoại Machine Tool Setup để xác định loại máy gia công. Loại máy cần dùng là máy phay 3 trục, đặt tên máy và các thông số về máy trong hộp thoại. 3. Machine zero: Định nghĩa hệ toạ độ phôi hiện tại chưa có hệ toạ độ nào trong mô hình gia công nên cần phải tạo một hệ toạ độ mới. Click vào biểu tượng và chọn Creat để tạo gốc toạ độ, click vào 3 mặt phẳng trên phôi rồi chọn OK trong hộp thoại COORDINATE SYSTEM. Hình 31: Hộp thoại Operation Setup và Machine Setup Với mong muốn các trục toạ độ hướng theo 3 cạnh khối hộp của phôi, chúng ta chọn 3 mặt phẳng kề nhau của phôi. Chú ý cho trục X hướng sang phải, Z hướng lên trên (sử dụng tab Oriention và nút Flip để chọn hướng các trục) như hình 32. Hình 32: Hệ toạ độ trên phôi 5. Retract: Mặt phẳng an toàn, xác định vị trí dao trước và sau khi thực hiện một bước gia công. Mặt này phải nằm ngoài phôi và cách mặt phôi một khoảng nhất định. Trong trường Surface chọn nút để định nghĩa mặt phẳng antenna toàn. Trong hộp thoại (hình 33), chọn Surface Þ Along Z Axis, gõ khoảng cách theo trục Z, ví dụ 20 vào ô Enter Z Depth Þ OK. Để kết thúc định nghĩa nguyên công, chọn OK Þ Done/Return. Nguyên công MILL vừa định nghĩa xong còn rỗng, mới chỉ chứa các thông số chung, chưa có lệnh gia công nào. Sau bước này chúng ta phải định nghĩa các bước công nghệ để gia công các bề mặt cụ thể. Hình 33: Hộp thoại Retract Selection 2.2. Tạo các bước (NC Sequences) 1. Phay thô lòng khuôn (Roughing) Trong bước này chúng ta sẽ lập trình phay thô lòng khuôn với dao phay ngón D=10, mũi dao hình chỏm cầu bán kính R=5. Vì còn có bước gia công tinh, nên chúng ta sẽ để lại lượng dư xung quan thành là 1 mm. Trong Menu Manager, chọn Machining Þ NC Sequence Þ Machining Þ Rounhing, 3 Axis Þ Done. Trong hộp thoại, đánh dấu các ô Name, Comments, Tool, Parameters và Window, sau đó chọn Þ Done. Nhập các thông tin theo yêu cầu để tạo ra NC Sequence. 1. Name: Gõ "Rough" để đặt tên cho NC Sequence Þ . 2. Comments: Gõ lời chú giải, ví dụ "Phay tho long khuon" Þ OK. 3. Tool: Định nghĩa thông số dao bằng cách điền các giá trị vào hộp thoại vừa xuất hiện (Hình 34 -a). Chọn trang Greometry, gõ 2 vào ô Number of teech (số răng dao), chọn Apply. Quan sát sự thay đổi hình học của dao. Sau khi định nghĩa xong dao cụ chọn OK để kết thúc định nghĩa dao. 4. Parameters: Chọn Set trong Menu Manager để mở hộp thoại Param tree (Hình 34-b). Xác định các thông số công nghệ và điền vào bảng của hộp thoại. Chú ý các thông số: MAX_STEP_DEEPTH: Chiều sâu một lớp cắt lớn nhất nhập giá trị 3. MIN_STEP_DEEPTH: Chiều sâu lớp cắt nhỏ nhất, nhập giá trị mặc định (-). ROUGH_STOCK_ALLOW: Lượng dư để lại theo bề mặt. Vì cần để lại 1 mm để gia công tinh nên nhập giá trị 1. (a) (b) Hình 34: Hộp thoại để định nghĩa dao (a) và thông số công nghệ (b) Sau khi nhập xong các thông số, chọn menu File Þ Exit trong hộp thoại. Chọn Done trong Menu Manager để kết thúc nhập thông số. 5. Window: Định nghĩa cửa sổ. Dùng Window là phương pháp nhanh nhất để chỉ định khối (Volume) hoặc bề mặt (3-Axis Conventional Surface) cần gia công. Sau khi tạo một đường bao kín (dùng công cụ Sketch) hoặc chọn một đường bao kín có trước làm cửa sổ, thì tất cả các bề mặt thấy được trong cửa sổ đều được chọn để gia công. Hình 35: Cửa sổ chỉ định bề mặt gia công Từ Menu Manager, chọn Create Wind, gõ tên Window, Chọn tạo cửa sổ bằng các công cụ Sketcher. Trong chế độ Sketcher sử dụng công cụ Edg Use để chọn đường bao trên miệng lòng khuôn làm cửa sổ Þ OK. Một đường bao kín được hình thành (chiếu đường bao miệng khuôn) trên mặt phẳng rút dao (hình 35). Chúng ta đã định nghĩa xong các thông số gia công. Để kiểm tra kết quả, chọn Play Path Þ Screen Play. Sau một lát chờ tính toán, ta sẽ nhìn thấy dao chạy và đường quỹ đạo dao được vẽ ra dưới dạng khung dây. Để mô phỏng dưới dạng Solid, chọn NC Check Þ Run. Trong hình 36 là kết quả Play Path và NC Check bước gia công thô lòng khuôn (Nếu khi chọn NC Check để mô phỏng chương trình báo lỗi thi ta phải vào Tools Þ Options và thay đổi giá trị của tuỳ chọn nccheck_type là nccheck). Hình 36: Kết quả gia công thô lòng khuôn theo bề mặt Nếu chấp nhận kết quả thì chọn Done/Return Þ Done Sequ để nhận NC Sequence vừa tạo và kết thúc. 2 Phay tinh lòng khuôn (Finishing) Bước này nhằm phay tinh lòng khuôn. Ta dùng chức năng phay tinh Finishing dùng dao nhỏ hơn (D=3 mm). Trong Menu Manager, chọn Machining Þ NC Sequence Þ New Sequence Þ Finishing, 3 Axis Þ Done. Trong hộp thoại, đánh dấu các ô Name, Comments, Tool, Parameters và Surface, sau đó chọn Þ Done. Nhập các thông tin theo yêu cầu để tạo ra NC Sequence. 1. Name: Gõ "Finish" để đặt tên cho NC Sequence Þ . 2. Comments: Gõ lời chú giải, ví dụ "Phay tinh long khuon", xong bấm OK. 3. Tool: Định nghĩa thông số dao bằng cách điền các giá trị vào hộp thoại vừa xuất hiện. Định nghĩa dao chỏm cầu mới: New Þ 3_Ball với đường kính 3 mm, bán kính 1,5 mm. Chọn trang Geometry gõ 2 vào ô Number of teech (số răng dao), chọn Apply. Chọn OK để kết thúc định nghĩa dao cụ. 4. Parameters: Chọn Set trong Menu Manager để mở hộp thoại Param tree. Xác định các thông số công nghệ và điền vào bảng của hộp thoại. Chú ý các thông số: ROUGH_STEP_DEEPTH: Chiều sâu một lớp cắt. Chấp nhận giá trị mặc định (-), cho phép cắt 1 lần hết chiều sâu. PROF_STOCK_ALLOW: Lượng dư để lại theo bề mặt. Nhập giá trị 0. Sau khi nhập xong các thông số, chọn menu File Þ Exit trong hộp thoại. Chọn Done trong Menu Manager để kết thúc nhập thông số. 5. Window Dùng lại Window đã được tạo ra từ bước trước. Từ Menu Manager, chọn Select Wind . Người dùng được nhắc chọn đối tượng, pick chọn cửa sổ đã tạo ra ở nguyên công gia công thô. Chúng ta đã định nghĩa xong các thông số gia công. Để kiểm tra kết quả, chọn Play Path Þ Screen Play Þ Done. Sau một lát chờ tính toán, ta sẽ nhìn thấy dao chạy và đường quỹ đạo dao dưới dạng khung dây. Để mô phỏng Solid, chọn NC Check Þ Run. Trong hình 37 là kết quả Play Path và NC Check gia công tinh. Hình 37: Kết quả gia công tinh lòng khuôn theo bề mặt Nếu chấp nhận kết quả thì chọn Done/Return Þ Done Sequ để nhận NC Sequence vừa tạo và kết thúc. c. Ghi và sử dụng CL Data file Cho đến đây, các dữ liệu mới chỉ được lưu trữ trong file mô hình gia công. Cần phải xuất dữ liệu này ra CL Data file độc lập, để từ đó có thể tạo ra file dữ liệu điều khiển máy CNC (chương trình NC). Muốn tạo ra chương trình NC, phải có Post-Processor. Phần mềm Pro/E tiêu chuẩn chỉ có thể tạo ra CL Data File dưới dạng ngôn ngữ APT. 1. Xuất CL Data ra file Trong Menu Manager, chọn Manufacture Þ Machine Þ CL Data Þ Output Þ Select One Þ NC Quence chọn một nguyên công. Operation hoặc tên NC Sequence Þ File. Trong menu Output Type, đánh dấu CL File và Interactive Þ Done. Trong hộp thoại Save As, (hình 38) gõ tên file (Bai2) vào dòng New File Þ OK. Kết quả, nhận được file Bai2.NCL. Hình 38: Xuất CL Data ra file 2. Đọc dữ liệu từ file Sau khi khởi động Pro/ E từ menu File Þ Open Þ Chọn tên file (Bai2.mfg) Þ Open. Mô hình gia công xuất hiện trên màn hình đồ hoạ. Từ Menu Manager, chọn CL data Þ Input. Trong hộp thoại Open, chọn tên file: Bai2.NCL Þ Open. Trở lại Menu Manager, chọn Display CL Þ đánh dấu ô Tool Þ Done/Return. Sau một thời gian tính toán, quỹ đạo dao sẽ được vẽ trên mô hình gia công. Muốn chạy mô phỏng, chọn NC Check Þ Run. Ví dụ 3: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT LÒNG KHUÔN CÓ THÀNH VÁT 100 Đối tượng gia công trong bài này vẫn là lòng khuôn tương tự như trong bài 2. Điểm mới trong bài này là các mặt bên của lòng khuôn vát 10o so với phương thẳng đứng. Vì vậy chúng ta phải dùng kỹ thuật khác, dùng Surface Mill. Trong bài này chúng ta cũng được làm quen với kỹ thuật sắp xếp lại thứ tự (Reoder) các bước trong một nguyên công. Nhiệm vụ của bài thực hành gồm Tạo mô hình gia công từ một phôi và một chi tiết chứa trong 2 file độc lập. Tạo nguyên công phay (Mill). Gia công tinh lòng khuôn (Finish). Gia công thô lòng khuôn (Rough). Sắp xếp lại các bước (Reoder). Ghi CL Data ra fìle và đọc dữ liệu từ file. File chứa mô hình chi tiết gia công có tên là Bai3.prt. Chi tiết (hình 39) là một nửa khuôn. Lòng khuôn được hình thành từ 4 mặt nghiêng 10o so với phương thẳng đứng, có các cung vê tròn cạnh và các vấu lồi. Gia công mặt phẳng nghiêng là vấn đề mấu chốt của bài này. Kích thước bao ngoài của chi tiết là 100 ´ 80 ´ 30. Hình 39: Chi tiết nửa khuôn a. Tạo mô hình gia công Lần này, chúng ta cũng tạo mô hình gia công từ 2 file độc lập: File chứa mô hình gia công Bai3.prt và file chứa mô hình phôi Bai3-W.prt. 1. Tạo mô hình phôi Phôi cần tạo ra là khối hộp có kích thước 100 ´ 80 ´ 30, bằng kích thước bao ngoài của chi tiết. Vào menu File Þ New Þ Part Þ gõ tên Bai3-W để tạo ra file Bai3-W.prt. Chú ý: - Định đơn vị đo chiều dài là mm. - Định hướng đáy phôi theo mặt chuẩn DTM2 (Top), cạnh dài DTM3 (Front), cạnh ngắn bên trái DTM1 (Left). 2. Lắp chi tiết vào phôi Chọn New từ menu File. Trong hộp thoại New, chọn Manufacture Þ NC Assembly như trong hình 40. Gõ vào tên file, ví dụ Bai3. Pro/E sẽ tạo ra file Bai3.Mfg trống, sẵn sàng nhận các thông tin hình học và công nghệ gia công. Trước hết nạp mô hình phôi gia công trong file Bai3-W.prt. Từ Menu Manager chọn MFG Model Þ Assemble Þ Workpeace. Trong danh sách file hiện ra, chọn Bai3-W.prt. Tiếp theo, nạp thông tin về chi tiết (REF.Model). Hình 40: Hộp thoại New, tạo file Từ Menu Manager chọn MFG Model Þ Assemble Þ Ref Model. Trong danh sách file hiện ra, chọn Bai3.prt. Ta được mô hình chi tiết lồng phôi như trong hình 41. Trong bước tiếp theo chúng ta sẽ hoạch định tiến trình công nghệ. Chi tiết này sẽ được gia công bằng 1 nguyên công. Đó là nguyên công phay, đặt tên là Mill, được thực hiện trên máy phay đứng CNC 3 trục. Nguyên công phải gồm 2 bước: 1. Phay thô lòng khuôn với NC Sequence đầu tiên lấy tên là Rough. 2. Phay tinh lòng khuôn với NC Sequence thứ hai Finish. Tuy nhiên, để tạo tình huống phải sắp xếp lại các bước, chúng ta lập trình gia công tinh trước. Hình 41: Mô hình lắp ráp (chi tiết lồng phôi) b. Gia công 1. Tạo nguyên công Trong bước này chúng ta phải chọn máy gia công, xác định toạ độ gốc phôi, mặt phẳng thoát dao. Quá trình gia công chỉ qua một nguyên công. Vì vậy chúng ta chỉ phải thực hiện bước này một lần. Trong Menu Manager chọn Machining Þ Operation mở hộp thoại Operation Setup. Trong hộp thoại này định nghĩa các thành phần cho nguyên công: 1. Operation Name: Đặt tên nguyên công, nhập Mill. 2. NC Machine: Click lên biểu tượng để xác định loại máy gia công và các thông số về máy. Loại máy cần dùng là máy phay 3 trục. Chọn OK để chấp nhận máy. 3. Machine Zero: Định nghĩa hệ toạ độ phôi hiện tại chưa có hệ toạ độ nào trong mô hình gia công nên cần phải tạo một hệ toạ độ mới. Click lên biểu tượng trong Menu Manager Þ MACH SYS Þ Creat chọn phôi và mở hộp thoại COORDINATE SYST chọn 3 mặt phẳng để định nghĩa gốc toạ độ phôi. Sau khi kết thúc nhấn OK. Với mong muốn các trục toạ độ hướng theo 3 cạnh khối hộp của phôi, chúng ta chọn 3 mặt phẳng kề nhau của phôi. Chú ý cho trục X hướng sang phải, Z (mũi tên đỏ) hướng lên trên như trong hình 43. 5. Retract: Mặt phẳng an toàn, xác định vị trí dao trước và sau khi thực hiện một bước gia công. Mặt này phải nằm ngoài phôi và cách mặt phôi một khoảng nhất định. Trong hộp thoại (hình 44), chọn Surface Þ Along Z Axis, gõ khoảng cách theo trục Z, ví dụ 5 vào ô Enter Z Depth Þ OK. Để kết thúc định nghĩa nguyên công, chọn OK. Hình 42: Hộp thoại Operation Setup Hình 43. Toạ độ phôi Hình 44: Hộp thoại Retract Selection 2. Tạo các bước (NC Sequences) 1. Phay tinh (Sử dụng kiểu phay bề mặt Surface Mill) Trong bước này chúng ta sẽ lập trình phay tinh lòng khuôn với dao phay ngón D=3, mũi dao hình chỏm cầu bán kính R=1,5. Chu trình phay được dùng là phay bề mặt (Surface Mill). Phương pháp này tạo ra một đường quỹ đạo dao phẳng (Flat Tool Path) trên Retract Surface, sau đó chiếu đường này lên bề mặt gia công để hình thành quỹ đạo dao thực (projected tool path). Hình 45: Chọn phương pháp Surface Mill Trong Menu Manager, chọn Machining Þ NC Sequence Þ Machining Þ Surface, 3Axis Þ Done. Trong SEQ SETUP, đánh dấu các ô Name, Comments, Tool, Parameters, Surface, Define Cut, sau đó chọn Þ Done. Nhập các thông tin theo yêu cầu để tạo ra NC Sequence. 1. Name: Gõ tên "Finish" cho NC Sequence Þ . 2. Comments: Gõ lời chú giải, ví dụ "Phay tinh long khuon" Þ OK. 3. Tool: Định nghĩa thông số dao bằng cách điền các giá trị vào hộp thoại Tools Setup vừa xuất hiện. Nhập tên dao là T0001 trong Name, kểu dao phay (Mill) trong Type, đường kính dao là 3 trong Cutter Diameter, bán kính góc dao (Corner Radius) là 1.5, số răng dao (Number of teech) là 2. Chọn Apply. Nhấn OK để chấp nhận. 4. Parameters: Chọn Set trong Menu Manager để mở hộp thoại Param tree(Hình 46). Xác định các thông số công nghệ và điền vào bảng của hộp thoại. Chú ý các thông số: STEP_OVER: Khoảng cách giữa các đường chạy dao. Giá trị càng nhỏ thì bề mặt càng mịn hơn. PROF_STOCK_ALLOW: Vì là bước gia công cuối cùng nên lượng dư xung quanh profile lấy giá trị 0. Hình 46: Thông số công nghệ gia công tinh Sau khi nhập xong các thông số, chọn menu File Þ Save nhập tên file và chọn FileÞ Exit trong hộp thoại. Chọn Done trong Menu Manager để kết thúc nhập thông số. 5. Surfaces: Chọn tất cả các bề mặt tạo thành lòng khuôn và các vấu lồi. Có 3 phương pháp để định nghĩa bề mặt gia công: · Model: Định nghĩa từ mô hình chi tiết. · Mill Volume: Định nghĩa thể tích gia công. · Mill Surface: Định nghĩa bề mặt gia công. Ở đây ta chọn Model để định nghĩa bề mặt gia công bằng cách chọn các bề mặt trực tiếp trên mô hình. Model Þ Done, yêu cầu chọn các bề mặt gia công, ta chọn tất cả các bề mặt của lòng khuôn cần gia công. Để chọn đúng và nhanh các bề mặt có thể kết hợp các kỹ thuật Querry Seleect và Pick Many. Querry Select đưa ra danh sách các đối tượng có thể để người dùng chọn đúng đối tượng mong muốn. Với công cụ Pick Many, người dùng chỉ cần dùng phím trái chuột chon 2 góc của cửa sổ. Các đối tượng nằm gọn trong cửa sổ sẽ được chọn. Sau khi chọn hết các bề mặt click lên Done/ Return. Mở hộp thoại Cut Defintion trong hộp thoại này chọn: Straingh Cut (Cắt thẳng) và Relative to x-Axis (góc đường chạy dao theo phương x) nhập giá trị là 0. Click OK. Hình 47: Đường chạy dao Như vậy ta đã tạo ra các đường chạy dao trên bề mặt Retrac surface, các đường chạy dao này sẽ chiếu lên bề mặt gia công để thực hiện gia công. Chúng ta đã định nghĩa xong các thông số gia công. Để kiểm tra kết quả, chọn Play Path Þ Screen Play Þ Done. Sau một lát chờ tính toán, ta sẽ nhìn thấy dao chạy và đường quỹ đạo dao được vẽ ra dưới dạng khung dây. Để mô phỏng dưới dạng Solid, chọn NC Check Þ Run. Trong hình 48 là kết quả Play Path và NC Check bước gia công thô lòng khuôn. - Hình bên phải thể hiện quá trình tạo thành Tool Path trong lòng khuôn (đường xanh lá cây) từ hình phẳng của nó trên Retract Plane. - Hình dưới, bên trái là Tool Path do mũi dao sinh ra. - Hình dưới, bên phải là kết quả chạy NC Check. Ta thấy dao ăn một lần hết chiều sâu. Hình 48: Kết quả gia công tinh lòng khuôn theo bề mặt Nếu chấp nhận kết quả thì chọn Done/Return Þ Done Sequ để nhận NC Sequence vừa tạo và kết thúc. 2 Phay thô lòng khuôn (Volume) Bước này nhằm phay thô lòng khuôn, dùng phương pháp phay khối (Voume). bằng dao chỏm cầu D=10 mm. Bằng phương pháp Volume, một khối vật liệu trong lòng phôi sẽ được cắt theo từng lớp. Các lớp cắt song song với mặt rút dao, cách nhau một khoảng được quy định bởi các thông số STEP_DEPTH và WALL_SCALLOP_HGT. Bề dày nhỏ nhất cho phép của lớp cắt được quy định bởi thông số MíN_STEP_DEPTH. Khoảng cách giữa các đường chạy dao trong mặt phẳng được xác định bởi các thông số STEP_OVER, NUMBER_PASSES, BOTTOM_SCALLOP_HGT, and STEPOVER_ADJUST. Các ứng dụng chủ yếu của phay Volume là: - Khoả mặt phôi. - Gia công phá vật liệu bao ngoài chi tiết. - Gia công phá các rãnh, hốc hoặc các hốc có đảo. - Gia công tinh hốc, chọn giá trị PROF_ONLY cho thông số ROUGH_OPTION. Vấn đề quan trọng khi phay là chọn đúng đối tượng gia công. Khối gia công có thể được chọn trên cơ sở các đối tượng hình học có sẵn hoặc được tạo ra từ Sketch. Nói chung, kỹ thuật chọn khối khá phức tạp, phải làm quen và rút kinh nghiệm dần. Các sơ đồ trong hình 49 bên minh hoạ và so sánh hai phương pháp chọn khối. Nếu dùng tuỳ chọn Surf & Bnd (mặt và bao). Chọn đáy hốc 1 và các mặt bên 2. Kết quả là được khối 3, cho phép gia công được cả mặt trên của phôi lẫn hốc. Nếu dùng tuỳ chọn Surfaces, sau đó chọn đáy hốc 4 thì khối gia công được hình thành chỉ cho phép phay riêng hốc. Hình 49: Phương pháp chọn khối Với trường hợp của bài này, chúng ta dùng Window để chọn khối. Lý do dùng Window cho trường hợp này là nó đơn giản. Trong Menu Manager, chọn Machining Þ NC Sequence Þ New Sequence Þ Volume Þ Done. Trong Seq Setup Menu, đánh dấu các ô Name, Tool, Parameters, Window, sau đó chọn Done. Nhập các thông tin theo yêu cầu để tạo ra NC Sequence. 1. Name: Gõ "Rough" để đặt tên cho NC Sequence Þ . 2. Tool:Định nghĩa thông số dao phay cầu bằng cách điền các giá trị vào hộp thoại Tools Setup vừa xuất hiện. Nhập tên dao là T0002 trong Name, kểu dao phay (Mill) trong Type, đường kính dao là 10 trong Cutter Diameter, bán kính góc dao (Corner Radius) là 5, số răng dao (Number of teech) là 2. Chọn Apply. Nhấn OK để chấp nhận. 3. Parameters: Chọn Set trong Menu Manager để mở hộp thoại Param tree. Xác định các thông số công nghệ, điền vào bảng của hộp thoại như hình 50. Sau khi nhập xong các thông số, chọn menu File Þ Save nhập tên file và OK, chọn File Þ Exit trong hộp thoại. Chọn Done trong Menu Manager để kết thúc nhập thông số. Hình 50:Chọn các thông số phay thô lòng khuôn 4. Window: Tạo cửa sổ Từ Menu Manager, chọn Create Wind, gõ tên Window, ví dụ Cavity Þ Select Þ Tangent Chain Þ chọn đường bao trên miệng lòng khuôn Þ OK. Một đường bao kín được hình thành (chiếu đường bao miệng khuôn) trên mặt phẳng rút dao. Chúng ta đã định nghĩa xong các thông số gia công. Để kiểm tra kết quả, chọn Play Path Þ Screen Play Þ Done. Ta sẽ nhìn thấy dao chạy và đường quỹ đạo dao dưới dạng khung dây. Để mô phỏng Solid, chọn NC Check Þ Run. Trong hình 51 là kết quả Play Path và NC Check gia công thô. Hình 51: Kết quả gia công tinh lòng khuôn theo bề mặt Nếu chấp nhận kết quả thì chọn Done/Return Þ Done Sequ để nhận NC Sequence vừa tạo và kết thúc. 3. Sắp xếp lại các bước (Reoder) Chúng ta đã cố ý tạo ra một lỗi, là tạo bước phay tinh trước phay thô (hình 52-a). Bây giờ phải sử dụng tiện ích Reoder của Pro/E để sắp xếp lại chúng, nghĩa là đưa bước phay thô lên trước bước tinh. Trong Menu Manager, chọn NC Sequence Þ Utilities Þ Reoder Þ NC Sequnce. Trong danh sách NC Sequence, chọn Rough Þ Done Sel Þ Yes Þ Done. Trong cửa sổ trạng thái chúng ta sẽ thấy thông báo về khả năng chuyển, ví dụ: ” Do you want to include CUA1 in group definition?” Yes " The only reoder possibility is to insert feature [9-12] before [6]" Chọn Done. Xuất hiện thông báo tiếp: "Fature [9-12] will be insert before feature [6]. Confirm/Cancal". Chọn Confirm. Kết quả sắp xếp lại như trong hình 52-b. (a) (b) Để kiểm tra kết quả, chọn PlayPath Þ Screen Play Þ Done Hình 52: Sắp xếp lại thứ tự các bước Ta sẽ nhìn thấy dao chạy và đường quỹ đạo dao dưới dạng khung dây. Để mô phỏng Solid, chọn NC Check Þ Run. Trong hình 53 là kết quả Play Path và NC Check nguyên công Mill, sau khi sắp xếp lại thứ tự các bước. Chúng ta thấy dao đang gia công tinh bề mặt đã được gia công thô. Hình 53: Kiểm tra kết quả sắp xếp lại bước gia công c. Ghi và sử dụng CL Data file Cho đến đây, các dữ liệu mới chỉ được lưu trữ trong file mô hình gia công. Cần phải xuất dữ liệu này ra CL Data file độc lập, để từ đó có thể tạo ra chương trình NC. Muốn tạo ra chương trình NC, phải có Post-Processor. Phần mềm Pro/E tiêu chuẩn chỉ có thể tạo ra CL Data File dưới dạng ngôn ngữ APT. 1. Xuất CL Data ra file Trong Menu Manager, chọn Manufacture Þ Machine Þ CL Data Þ Output Þ Select Set Þ tên Operation hoặc tên NC Sequence Þ File. Trong menu Output Type, đánh dấu CL File và Interactive Þ Done. Trong hộp thoại Save As, gõ tên file (Bai3) vào dòng New File Þ OK. Kết quả, nhận được file Bai3.NCL. 2. Đọc dữ liệu từ file Sau khi khởi động Pro/E, từ menu File Þ Open Þ Chọn tên file (Bai3.mfg) Þ Open. Mô hình gia công xuất hiện trên màn hình đồ hoạ. Từ Menu Manager, chọn CL data Þ Input. Trong hộp thoại Open, chọn tên file: Bai3.NCL Þ Open. Trở lại Menu Manager, chọn Display CL Þ đánh dấu ô Tool Þ Done/Return. Sau một thời gian tính toán, quỹ đạo dao sẽ được vẽ trên mô hình gia công. Muốn chạy mô phỏng, chọn NC Check Þ Run. Ví dụ 4: CHỨC NĂNG EXPERT MACHINIST CỦA PRO/NC Qua bài này chúng ta sẽ làm quen với một công cụ khác của ProNC, Expert Machinist. Công cụ này có một số tiện ích, cho phép chọn các đối tượng và chế độ gia công dễ dàng và trực quan hơn, theo phong thái một ứng dụng Windows thực sự. Chi tiết gia công trong bài này phức tạp hơn trong các bài trước (hình 54), gồm: - Vấu lồi (Slab) 1. - 2 hốc hở (Step) có vê tròn đáy 2. - 2 hốc kín (Pocket) có vê tròn đáy 3. - Mặt bên (Profile) 4. - Rãnh (Slot) 5. - Dãy lỗ (Hole Patten) 6. - Mặt phẳng (Face) 7. Hình 54: Chi tiết gia công Chi tiết này có thể được gia công trong 1 nguyên công (Mill), dùng máy phay 3 trục. Nguyên công gồm 9 bước (NC Sequence) sau: 1. Face: Khoả mặt đầu đến đỉnh của vấu lồi 1. 2. Slab: Gia công mặt 7, để lại vấu lồi 1. 3. Profile: Gia công mặt 4, để tạo bậc hình chữ "D". 4. Slot: Gia công rãnh 5. 5, 6. Poket: Gia công các hốc 3. 7, 8. Step: Gia công các hốc hở 2. 9. Hole patten: Khoan dãy lỗ 6. a.Nhiệm vụ của bài thực hành gồm Tạo mô hình gia công. Tạo nguyên công phay (Mill). Chọn các đối tượng (Feature) gia công. Tạo các bước gia công (NC Sequence). Ghi CL Data ra fìle và đọc dữ liệu từ file. 1. Tạo mô hình gia công Chúng ta sẽ tạo mô hình gia công từ file chứa mô hình gia công Bai4.prt, sau đó tạo mô hình phôi bao ra ngoài chi tiết bằng công cụ đặc biệt của NC Expert. 1.1. Khởi động Pro/E với Expert Machinist Pro/E có 2 chế độ làm việc: Chế độ ProNC như chúng ta đã quen dùng. Chế độ thứ hai, Expert Machinist được khởi động như sau: Chọn New từ menu File. Trong hộp thoại New, chọn Manufacturing Þ NC Expert như trong hình 55. Gõ vào tên file, ví dụ Bai4. Pro/E sẽ tạo ra file Bai4.Mfg. Pro/E đưa ra NC-WIZARD. Loại bỏ nó bằng cách bấm vào nút Quit NC-Wizard. Một số menu và thanh công cụ Feature xuất hiện (hình 56). Trên thanh này chứa các nút công cụ để chọn các Feature, điều khiển hiển thị mô hình và tạo các bước gia công. ý nghĩa của các nút như sau: Hình 55: Hộp thoại New, tạo file Hình 56: Thanh công cụ Feature 1. Tạo hốc có đáy (Create Pocket Feature) 2. Tạo hốc thủng (Create Thru Pocket Feature) 3. Taọ rãnh phức hợp (Create Channel Feature) 4. Tạo rãnh thằng (Create Slot Feature) 5. Tạo hốc hở (Create Step Feature) 6. Tạo mặt phẳng (Create Face Feature) 7. Tạo vấu lồi (Create Slab Feature) 8. Tạo bậc (Create Flange Feature) 9. Tạo mặt biên (Create Profile Feature) 10. Tạo đỉnh vấu (Create Boss Top Feature) 11. Tạo dãy lỗ (Create Hole Pattern Feature) 12. Tạo lỗ dưới bậc (Create Entry Hole Feature) 13. Bật tắt hiển thị phần vật liệu bị cắt (Toggle Display of Material Removal) 14. Tạo bề mặt tự do (Create Free Form Feature) Bây giờ, Expert Machinist đã sẵn sàng cho việc lập trình. File mô hình gia công Bai4.mfg được tạo ra còn rỗng, cần nhập các dữ liệu hình học và công nghệ cho nó. 1.2. Tạo mô hình gia công Trước hết phải nhập dữ liệu hình học của chi tiết gia công. Từ thanh menu, chọn NC Setup Þ NC Model Þ Create Model. Chấp nhận tên mặc định của mô hình gia công, trong hộp thoại Open, chọn file chứa mô hình chi tiết Bai4.prt để đưa nó vào mô hình gia công. Mô hình chi tiết hiện lên cùng với menu NC MODEL như hình 57. Đừng tắt menu này vội. Hình 57: Mô hình lắp ráp (chi tiết lồng phôi) Việc tiếp theo là tạo mô hình phôi. Chọn Create Stock, hộp thoại tạo phôi xuất hiện như trong hình 58. Trong chế độ mặc định (Default Billet và Envelope), phôi được tự động tạo ra có dạng hình hộp bao khít toàn bộ chi tiết gia công. Trong ô kích thước phôi (Stock Size), hiện giá trị kích thước chiều dài (Length), rộng (Width), dầy (Thickness) của hộp. Hiện tại các con số này bị mờ, nghĩa là chưa sửa được. Tại tâm của phôi có 3 mũi tên màu đỏ, chỉ dọc theo phương của các cạnh phôi: X theo chiều dài, Y theo bề rộng, Z theo bề dày. Đây chưa phải hệ toạ độ phôi và phương của các mũi tên có thể cũng không trùng với các trục toạ độ phôi. Có thể sửa phương của các mũi tên này, nhưng không nhất thiết. Trong ô tuỳ chọn (Option) của hộp thoại có 2 mục để sửa mô hình phôi là lượng dư (Allowances) và sửa đổi hiển thị (Modify Outline). Hình 58: Tạo phôi với Expert Machinist Chúng ta cần thêm 5 mm chiều cao phôi để khoả mặt đầu. Bấm vào mũi tên bên cạnh mục Allowances. Mục này được dãn ra, cho phép sửa các giá trị kích thước (hình 59). Chiều cao bây giờ ứng với trục Y, do đó kích thước tương ứng của nó lại nằm trong mục Width và có giá trị mặc định là 50. Cần kéo thêm 5 mm theo chiều dương của trục Y, vậy ta nhập giá trị 5 vào cột có dấu "+" của mục Width rồi bấm OK. Lập tức kích thước chiều cao phôi được đổi thành 55 và hình ảnh phôi cũng cao lên 5 mm. Chấp nhận kích thước phôi vừa sửa, nhận tên phôi mặc định, chọn Done để kết thúc việc tạo phôi, đồng thời cũng kết thúc tạo mô hình gia công. Hình 59: Hiệu chỉnh kích thước phôi 2. Tạo nguyên công Nguyên công sẽ dùng là nguyên công phay, đặt tên là Mill, được thực hiện trên máy phay đứng CNC 3 trục. Chúng ta phải định nghĩa máy, hệ toạ độ và mặt rút dao. 2.1. Định nghĩa máy cắt Từ thanh menu, chọn NC-Setup Þ Machine Tool Manager, xuất hiện hộp thoại Machine Tool Setting như trong hình 60. Hộp thoại này cho phép gán các thông số của máy, như tên máy, loại máy, số trục, tên bộ điều khiển, trục chính, trục chạy dao, dao, vùng gia công. Sau khi nhập các thông số, bấm OK. Hình 60: Hộp thoại định nghĩa máy 2.2. Định nghĩa nguyên công Từ thanh menu, chọn NC-Setup Þ Operation. Hộp thoại tiếp theo (Operation Setup) xuất hiện như trong hình 61. Trong hộp thoại này có thể đặt tên nguyên công, chọn máy (nếu có nhiều máy được định nghĩa trước), xác định hệ toạ độ và mặt rút dao, vị trí khởi đầu và kết thúc, định nghĩa cơ cấu kẹp,... Để định nghĩa hệ toạ độ mới, bấm vào mũi tên Program Zero. Tiếp theo, chọn 3 mặt phẳng để xác định gốc toạ độ, chọn phương các trục toạ độ. Thủ tục thực hiện tương tự như trong các bài trước. Đến đây, việc định nghĩa nguyên công đã hoàn tất. Chúng ta có thể bắt đầu định nghĩa các bước gia công (NC Sequence). Hình 61: Định nghĩa hệ toạ độ và mặt rút dao 3. Định nghĩa các bước gia công (NC Sequence) Trong môi trường Pro/E truyền thống, như thấy trong các bài trước, chúng ta chọn đối tượng gia công trong khi định nghĩa bước gia công. Trong Expert Machinist, có thể chọn trước toàn bộ các Feature rồi mới tạo thông số cắt để hình thành bước gia công. 3.1. Chọn các đối tượng (Feature) gia công Để chọn các đối tượng gia công có thể dùng menu hoặc dùng thanh công cụ như trong hình 56. Thanh công cụ tiện dụng hơn nên chúng ta sẽ thiên về sử dụng thanh công cụ. Tạo Face Feature Như biểu tượng chỉ rõ, Feature này nhằm khoả mặt trên của phôi, nghĩa là hớt một lớp trên toàn bộ bề mặt trên của phôi tới điểm cao nhất của chi tiết, trong trường hợp này là đỉnh của vấu lồi. Sau khi nhấn biểu tượng trên, một hộp thoại xuất hiện, cho phép cho phép xác định vùng gia công (hình 62). Hình 62: Hộp thoại Face Feature Nhận tên mặc định của Feature mới là Face1. Với mũi tên của mục Define Feature Floore được nhấn sẵn, hệ thống chờ người dùng chọn một mặt phẳng xác định bề dày lớp cắt. Chọn mặt phẳng trên đỉnh của vấu tròn, xong chọn Done/Return. Tuỳ chọn thứ hai, Define Program Zero yêu cầu định nghĩa hệ toạ độ. Chúng ta sẽ dùng hệ toạ độ chung cho toàn nguyên công nên bấm OK để bỏ qua yêu cầu này. Bấm phím (Toggle Display Of Material Removal), chúng ta sẽ thấy vùng Hình 63: Phôi sau khi bị khoả mặt phía trên bị mất đi, trên phôi chỉ còn lại vật liệu cho những lần cắt sau (hình 63). Đổi sang chế độ hiển thị Shade để nhìn rõ hơn. Tạo Slab Feature Slab tương tự như Face nhưng có phần lồi không bị cắt. Sau khi kích vào phím, hộp thoại Milling Feature xuất hiện và chờ chọn bề mặt giới hạn dưới của Feature. Chọn mặt phẳng tương ứng, xong bấm Done/Return Þ OK. Phần phôi còn lại như trong hình 64. Hình 64: Tạo Slab Feature Tạo Profile Feature Profile Feature định nghĩa bề mặt viền xung quanh phần lồi chữ "D" của chi tiết. Kích vào phím để mở hộp thoại Milling Feature. Lần này, Pro/E đưa ra yêu cầu Define Feature Walls. Chọn hết các mặt xung quanh của chi tiết Þ Done Sel Þ Done/Return Þ OK. Kết quả sau khi loại Profile Feature như trong hình 65. Hình 65: Tạo Profile Feature Tạo Slot Feature Feature này cho phép gia công rãnh tiết diện chữ nhật cắt ngang chi tiết. Sau khi kích vào phím, hộp thoại hiện ra nhắc chọn mặt đáy của rãnh. Sau khi chọn mặt đáy rãnh, chọn Done/Return Þ OK. Kết quả nhận được như trong hình 66. Hình 66: Tạo Slot Feature Tạo Pocket Feature Pocket Peature là hốc được giới hạn bởi các thành bên thẳng đứng và đáy. Hình dạng của hốc có thể bất kỳ chứ không bắt buộc phải tròn hay chữ nhật. Cạnh giữa các mặt có thể được bo tròn. Sau khi kích vào biểu tượng, chọn mặt đáy hốc Þ Done Þ Done/Return. Chi tiết có 2 hốc giống nhau nhưng phải thực hiện 2 lần riêng biệt, mỗi lần một hốc. Hình 67: Pocket Feature Tạo Step Feature Step Feature là bậc, được giới hạn bởi thành bên thẳng đứng không khép kín và mặt đáy. Nó tạo thành bậc trên chi tiết. Step tương tự như Pocket nhưng hở. Tạo Step tương tự như Pocket. Kích vào biểu tượng, chọn mặt đáy Þ Done Þ Done/Return. Chi tiết có 2 Step giống nhau, phải tạo 2 lần. Hình 68: Step Feature Tạo Hole Pattern Feature Với Hole Pattern Feature, chúng ta sẽ khoan 4 lỗ Æ5 còn lại. Hộp thoại Drill Gruop có nhiều tuỳ chọn (hình 69). Bỏ qua 2 mục trên vì chúng ta chấp nhận tên mặc định của nhóm lỗ khoan (Drill Group Name) và dùng hệ toạ độ phôi chung (Program Zero Selection). Trong số các phương pháp chọn lỗ ở mục Hole Selection: theo trục (Axes), bề mặt chứa miệng lỗ (Surfaces), đường kính (Diameters), theo tham số (By Parameter), dùng phương pháp chọn theo đường kính. Chọn Diameters Þ Add Þ Select Þ Chọn 1 lỗ bất kỳ trong nhóm. Trong hộp thoại Diameter(s) of holes to drill hiện số 5, chứng tỏ lỗ vừa chọn có đường kính là 5 mm và tất cả các lỗ Æ5 đã được chọn. Bấm OK để kết thúc chọn lỗ. Hình 69: Hộp thoại khoan Đến đây chúng ta đã chọn tất cả các Feature cần thiết để gia công. Chúng được liệt kê đầy đủ trong Menu Manager. Mô hình phôi cũng cho thấy không còn gì để gia công nữa (hình 70). Mỗi Feature thể hiện hình học và phương pháp gia công. Hình 70: Kết quả sau khi chọn xong các Feature 3.2. Tạo quỹ đạo dao Tiếp theo là tạo quỹ đạo chạy dao để gia công các Feature. Muốn vậy phải chọn lại từng Feature và nhập thêm các thông số công nghệ cần thiết. Bấm phím để vào chế độ gia công. Trong hộp thoại Select Feature, tất cả các Feature vừa tạo được liệt kê ra thành danh sách. Chúng ta có thể chọn Feature bất kỳ trong danh sách để gia công. Theo thứ tự, chọn Feature đầu tiên, là Face1 Þ OK. Hộp thoại Face Milling xuất hiện (hình 71). Hình 71: Nhập dữ liệu Face Milling Hình 72: Tool Path được tạo ra Các thông số công nghệ chính cần nhập như sau: Tên bước: FaceMill Thông số dao Thông số công nghệ Đường kính 50 mm Lượng chạy dao (F) 200 mm/ph Chiều dài 20 mm Tốc độ trục chính (S) 2000 v/ph Bán kính góc 3 mm Chiều sâu lớp cắt 3 mm Số răng 8 Khoảng cách giữa các đường chạy dao 3 mm Vì chưa có dao nào được định nghĩa nên trong mục Cutting Tool còn hiện chữ None. Bấm biểu tượng dao, hộp thoại định nghĩa dao xuất hiện. Nhập thông số dao xong bấm Apply Þ OK. Đánh dấu các mục như trong hộp thoại. Bấm Tool Path Properties để nhập tốc độ trục chính và lượng chạy dao Þ OK. Trong Menu Manager, ngay sau FACE1[OP010] hiện biểu tượng đường chạy dao với tên FACE1.TP1[OP010] như hình 72. Kích phải vào đó sẽ hiện menu con để chọn các chức năng: - Tool Path Player để hiện đường chạy dao. - Output Tool Path để xuất dữ liệu chạy dao ra file. - Edit Defination để định nghĩa lại Tool Path. - Delete xoá Tool Path. Có thể chọn Tool Path Player ở đây hoặc trên thanh menu chính để kiểm tra đường chạy dao. Trong khi đường chạy dao hiện lên trong vùng đồ hoạ thì CL Data tương ứng với Tool Path hiện hành xuất hiện trong cửa sổ (hình 73). Sử dụng các công cụ ở đáy cửa sổ để điều khiển quá trình mô phỏng. Để tiếp tục tạo Tool Path cho các Feature tiếp theo, cần lặp lại các thủ tục tương tự. Chức năng Machine Feature cũng có thể được gọi bằng cách kích phải chuột vào tên Feature và chọn Create Tool Path trong Menu Manager như trong hình 74. Các thông số cần nhập và hộp thoại cho từng Tool Path được liệt kê trong bảng dưới đây. Sau mỗi bước cần dùng Tool Path Player để kiểm tra lại kết quả lập trình. Muốn áp dụng Tool Path Player cho toàn bộ nguyên công thì kích phím phải vào tên nguyên công (OP010[MACH01]). Trên thanh menu View của hộp thoại Play Path có thể chọn chế độ mô phỏng Wireframe (khung dây), NC Check (solid), hoặc Gouge Check (kiểm tra va chạm). Hình 73: CL Data của Tool Path Hình 74: Tạo Tool Path tiếp theo Hãy nhập các thông số sau đây để tạo các Tool Path tiếp theo. SlabMill và ProfileMill Dùng dao và thông số công nghệ như bước trước. SlotMill Tên bước: SlotMill Thông số dao Thông số công nghệ Đường kính 6 mm Lượng chạy dao (F) 200 mm/ph Chiều dài 50 mm Tốc độ trục chính (S) 2500 v/ph Bán kính góc 0 mm Chiều sâu lớp cắt 3 mm Số răng 2 Khoảng cách giữa các đường chạy dao 3 mm PocketMill và StepMill Tên bước: PocketMill và StepMill Thông số dao Thông số công nghệ Đường kính 6 mm Lượng chạy dao (F) 200 mm/ph Chiều dài 50 mm Tốc độ trục chính (S) 2500 v/ph Bán kính góc 3 mm Chiều sâu lớp cắt 3 mm Số răng 2 Khoảng cách giữa các đường chạy dao 3 mm Hole Group Drill Tên bước: DrillGroup Thông số dao Thông số công nghệ Đường kính 5 mm Lượng chạy dao (F) 150 mm/ph Chiều dài 50 mm Tốc độ trục chính (S) 2500 v/ph Góc mũi dao 118 Chiều sâu lớp cắt 5 mm Số răng 2 Khoảng cách giữa các đường chạy dao 0 mm 4. Ghi CL Data ra fIle và đọc dữ liệu từ file Cho đến đây, các dữ liệu mới chỉ được lưu trữ trong file mô hình gia công. Cần phải xuất dữ liệu này ra CL Data file độc lập, để từ đó có thể tạo ra chương trình NC. Muốn tạo ra chương trình NC, phải có Post-Processor. Phần mềm Pro/E tiêu chuẩn chỉ có thể tạo ra CL Data File dưới dạng ngôn ngữ APT. 4.1. Xuất CL Data ra file Trong Menu Manager, chọn Manufacture Þ Machine Þ CL Data Þ Output Þ Sel By Menu Þ tên Operation hoặc tên NC Sequence Þ File. Trong menu Output Type, đánh dấu CL File và Interactive Þ Done. Trong hộp thoại Save As, gõ tên file (Bai4) vào dòng New File Þ OK. Kết quả, nhận được file Bai4.NCL. 4.2. Đọc dữ liệu từ file Sau khi khởi động Pro/E, từ menu File Þ Open Þ Chọn tên file (Bai4.mfg) Þ Open. Mô hình gia công xuất hiện trên màn hình đồ hoạ. Từ Menu Manager, chọn CL data Þ Input. Trong hộp thoại Open, chọn tên file: Bai4.NCL Þ Open. Trở lại Menu Manager, chọn Display CL Þ đánh dấu ô Tool Þ Done/Return. Sau một thời gian tính toán, quỹ đạo dao sẽ được vẽ trên mô hình gia công. Muốn chạy mô phỏng, chọn NC Check Þ Run. Hết